DE1940044B2

DE1940044B2 - FORCED CIRCULATION STEAM GENERATOR

Info

Publication number: DE1940044B2
Application number: DE19691940044
Authority: DE
Inventors: Takahashi; Soda Masahiro; Nagasaki Yasuro (Japan)
Original assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Current assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date: 1968-08-06
Filing date: 1969-08-06
Publication date: 1972-07-13
Also published as: GB1253436A; DE1940044A1; CH489746A; FR2015156A1; US3575144A

Description

Die Erfindung betrifft einen Zwangumlauf-Dampferzeuger mit Umwälzung des den Dampferzeugerrohren zuzuführenden zu verdampfenden Wassers durch einen vom Speisewasser betriebenen Wasserinjektor sowie einer Speisewasserpumpe zur Zuführung des Speisewassers zum Dampferzeuger.The invention relates to a forced circulation steam generator with circulation of the water to be evaporated to be supplied to the steam generator pipes a water injector operated by the feed water and a feed water pump for supplying the Feed water to the steam generator.

Die erfindungsgemäße Verbesserung gegenüber den bekannten Zwangumlauf-Dampferzeugern besteht in der Schaffung einer Zwangumlauf-Pumpeinrichtung, die durch die Hochdruck-Speiseflüssigkeit, welche dem Dampferzeuger zugeführt wird, und den erzeugten Dampf betrieben wird. Diese Pumpeinrichtung verleiht der Flüssigkeit eine erhöhte Strömungsgeschwindigkeit für den Durchlauf durch die Dampferzeuger-Rohre und gewährleistet außerdem eine Vorwärmung der Flüssigkeit. Die bekannten Zwangumlauf-Kesselanlagen erfordern beispielsweise eine getrennte Pumpe, die durch eine elektrische Stromquelle angetrieben wird und das Wasser zwischen der Dampftrommel über ein oder mehrere Fallrohre von der Trommel und aufwärts durch die Dampferzeuger-Rohre in Umlauf versetzt. Dies erfordert eine getrennte Antriebskraftquelle und macht in den meisten FUllen auch die Bereitstellung einer Reserve-Pumpe erforderlich, welche den Verbrauch an elektrischem Strom entsprechend erhöht und zu erhöhten Betriebskosten fuhrt.The improvement according to the invention over the known forced circulation steam generators consists in the creation of a forced circulation pumping device, which by the high pressure feed liquid, which is fed to the steam generator, and the generated steam is operated. This pumping device gives the liquid an increased flow rate for passage through the steam generator tubes and also ensures that the liquid is preheated. The well-known forced circulation boiler systems for example, require a separate pump powered by an electrical power source is driven and the water between the steam drum via one or more downpipes of the drum and up through the steam generator tubes. This requires a separate Driving power source and in most cases also provides a reserve pump required, which increases the consumption of electricity accordingly and increases operating costs leads.

So ist beispielsweise in der deutschen Patentschrift 861 563 ein Dampferzeuger beschrieben, bei dem der Wasserinjektor mit einem ganz erheblichen Druck betrieben werden muß, wenn er eine ausreichende Umwa'lzleistung erzeugen soll. Dies hat zur Folge, daß die Speisewasserpumpe sehr leistungsstark dimensioniert sein muß. Es ergibt sich also dabei der große Nachteil, daß auf Grund der starken Pumpe sowohl hohe Anlagekosten als auch hohe Betriebskosten anzusetzen sind.For example, in German Patent 861 563, a steam generator is described in which the Water injector must be operated with a very considerable pressure if it is sufficient Should generate circulating power. As a result, the feed water pump is very powerful have to be. So there is the great disadvantage that due to the powerful pump both high investment costs as well as high operating costs are to be assumed.

Es ist zwar bekannt, Dampfinjektoren zur Förderung von Speisewasser zu verwenden, jedoch ist es bisher noch nicht gelungen, mit diesen Fördervorrichtungen allein einen Kessel mit hohem Druck und hoher Kapazität zu versorgen. Dampfinjektoren wurde daher bisher lediglich bei kleinen Niederdruckanlagen wie etwa Dampflokomotiven od. dgl. verwendet. Eine Verwendung von Dampfinjektoren erschien in all denjenigen Fällen völlig ausgeschlossen, in denen das Speisewasser gleichzeitig einen Wasserinjektor für die Umwälzung betreiben mußte. Ein derartiger Wasserinjektor erfordert nämlich einen ganz besonders hohen Betriebsdruck, der oberhalb des Kesseldrucks liegen muß, was mit den bisher bekannten Anordnungen nicht erreicht werden konnte.While it is known to use steam injectors to deliver feed water, it is so far not succeeded with these conveying devices alone a boiler with high pressure and high Capacity to supply. So far, steam injectors have only been used in small low-pressure systems such as steam locomotives or the like. Used. Use of steam injectors appeared in completely excluded all those cases in which the feed water also has a water injector had to operate for the upheaval. Such a water injector requires a very special one high operating pressure, which must be above the boiler pressure, what with the previously known arrangements could not be reached.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die Nachteile der bekannten Vorrichtungen dieser Art zu vermeiden, insbesondere einen Dampferzeuger zu schaffen, der mit einer verhältnismäßig kleinen Speisewasserpumpe auskommt und welcher dementsprechend kostensparend in der Herstellung ist und der mit sehr gutem Wirkungsgrad arbeitet.The invention is therefore based on the object of addressing the disadvantages of the known devices of this Kind to avoid, in particular to create a steam generator with a relatively small one Feed water pump gets by and which is accordingly cost-saving to manufacture and which works with very good efficiency.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß zur Druckerhöhung des Speisewassers ein vom erzeugten Dampf betriebener Injektor vorgesehen ist, der in der Leitung zwischen der Speisepumpe und dem Wasserinjektor angeordnet ist.This object is achieved according to the invention in that a pressure increase of the feed water is provided by the generated steam-operated injector in the line between the feed pump and the water injector is arranged.

Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist keine getrennt gespeiste Pumpe erforderlich, vielmehr wird ein sogenannter Kondensalions-Injektor durch den erzeugten Dampf betrieben, so daß er den Druck des Speisewassers erhöht, während zusätzlich ein getrennter Flüssigkeits-Injektor zur Unterstützung des Zwangumlaufes der Flüssigkeit und des Dampfes durch die Generator- bzw. Dampferzeuger-Rohre vorgesehen ist. Der Flüssigkeits-Injektor wird durch die vom Vorwärmer kommende Flüssigkeit betrieben, so daß keine getrennte Kraftquelle erforderlich ist. Durch Ausnutzung des erzeugten Dampfes und der Hochdruck-Speiseflüssigkeit für den Betrieb der Injektoren zur Erzeugung des Zwangumlaufes der Flüssigkeit wird ohne Verwendung von getrennt gespeisten Umwälzpumpen ein zuverlässigerer Betrieb des Dampferzeugers erreicht als bei den herkömmlichen Vorrichtungen, wobei die erfindungsgemäße Vorrichtung einfach aufzubauen ist, vergleichsweise niedrige Herstellungskosten erfordert und eineReservepumpe überflüssig macht. Darüber hinaus bewirkt die mit der im Dampferzeuger erzeugten Wärme arbeitende Vorrichtung eine Vorwärmung des Speisewassers und im Kondensations-Injektor ein Vermischen des Dampfes mit dem Speisewasser sowie einIn the device according to the invention, no separately fed pump is required; a so-called condensation injector operated by the generated steam, so that it increases the pressure of the Feed water increased, while in addition a separate liquid injector to support the Forced circulation of the liquid and the steam through the generator or steam generator tubes is provided. The liquid injector is operated by the liquid coming from the preheater, so that no separate power source is required. By using the generated steam and the high pressure feed liquid for the operation of the injectors to generate the forced circulation of the Liquid becomes more reliable operation without the use of separately fed circulating pumps of the steam generator achieved than with the conventional devices, the inventive The device is simple to set up, requires comparatively low manufacturing costs and a reserve pump makes redundant. In addition, the working with the heat generated in the steam generator causes Device preheating of the feed water and mixing in the condensation injector of the steam with the feed water as well as a

Kondensieren des Dampfes wUhrond seiner Strömung. FUr den Umlauf des Kesselwassers ist folglich knine zusatzliche Energie erforderlich.The steam condenses during its flow. As a result, no additional energy is required for the boiler water to circulate.

Ein Ausflilmingsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden ntther beschrieben. Es zeigtA filming example of the invention is shown in the drawing and will be described in more detail below described. It shows

F i g. 1 eine schematische Darstellung einer herkömmlichen Dampferzeugungsvorrichtur.g undF i g. 1 is a schematic representation of a conventional one Steam generating device g and

F i g. 2 eine schematische Darstellung einer Dampf-F i g. 2 a schematic representation of a steam

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Fig.ZeineschematischeDarstellungeinerDampf ,Fig.Zein a schematic representation of a steam,

erzeugungsvorrichtung mit den Merkmalen der Er- » Te» des « "Α generating device with the features of the er- »Te» des « " Α

iß 2 herkömmlich aufgebaut 10 einer Turbine 11, Koudensat-Pumpo 13.iß 2 conventionally constructed 10 of a turbine 11, Koudensat-Pumpo 13.

_Merkmal der Erfindung besteht ™^r*^mf _{kto 4 der} durch einen J,eugten Dampfes als !^ wird, einen _Mer k times of the invention ™ ^r * f ^m _{kto 4} by a J, eugten vapor as! ^ Is a

Α Fig. 1 dargestellte herkömmliche Vorrichtung weist dnfln Zwangumlaufkessel mit einer Dampftrommele, Verdampfer-Rohren Λ und einem Fallrohr/ auf, das von der Dampftrommel zu den is Generatorrohren führt und in das eine elektrische Pumpes zum Umwälzen des Kesselwassers durch den Dampferzeuger eingeschaltet ist. Der sich in der Dampftrommel, sammelnde Dampf «vird durch einen überhitzer/ und sodann durch eine Turbine/ *o geleitet, welche die Energie des Dampfes für ihren Antrieb ausnutzt. Anschließend wird der Dampf von der Turbine zu einem Kondensator k gefuhrt. Eine Kondensat-Pumpe 1 saugt das Kondensat aus dem Kondensator /c ab und fördert es zu einem Luftabscheider α, von wo aus es mittels einer Ford sr-Pumpe b zu einem Vorwärmer c und sodann zu einem Vorwärmer d zirkuliert wird, der seinerseits wicder mit der Dampftrommel e verbunden ist. Bei dieser herkömmlichen Vorrichtung wird der für die Umwälzung des Kesselwassers erforderliche Druck durch die elektrisch getriebene Pumpe g geliefert. Diese Anordnung hat den Nachteil, daß die Pumpe von einer äußeren Kraftquelle aus getrieben werden muß und daß außerdem eine Reserve-Pumpe vorgesehen sein muß, die eine entsprechende Erhöhung derΑ Fig. 1 illustrated conventional apparatus has dnfln forced circulation boiler with a steam drum to, evaporator tubes Λ and a down pipe / on, leading from the steam drum to the IS generator tubes and in that an electric pump is switched s to circulate the boiler water through the steam generator. The steam that collects in the steam drum is passed through a superheater / and then through a turbine / * o which uses the energy of the steam to drive it. The steam is then fed from the turbine to a condenser k . A condensate pump 1 sucks the condensate out of the condenser / c and conveys it to an air separator α, from where it is circulated by means of a Ford sr pump b to a preheater c and then to a preheater d, which in turn is also circulated the steam drum e is connected. In this conventional device, the pressure required to circulate the boiler water is supplied by the electrically driven pump g. This arrangement has the disadvantage that the pump must be driven from an external power source and that a reserve pump must also be provided, which increases the corresponding

was ^M^ wärmer5 Außerdem unmittelbar ^de JP[ J
digkeitsenerg.e in Druckern,what ^M ^ warmer5 In addition, immediately ^de JP [J
digkeitsenerg.e in printers,

brauch u beschleunigt. dSt das Speisewasser di Ge-chwin-need u accelerated. dSt the feed water di Ge-chwin-

J Grund wird _Qe_ J reason becomes _Qe _

der Austrittsdruckthe outlet pressure

| \f_ndl^^ ΐη^εΓ der Aust| \ f _ndl ^^ ΐη ^ εΓ the Aust

brauch befindgehen ^InJ™4_{wasserdruck am} hoher als der Dampl una apci.Need ⁱⁿ J ™ 4 _{water pressure is} higher than the Dampl una apci.

Der 6, welcher mit dem Hoch-. ArbeitsmittelThe 6, which one with the high-. Work equipment

!^™Dampftiominel 6 angearbe , von der ρ _{erforderlich ist},! ^ ™ Dampftiominel 6 indicated, of which ρ is _required ,

saugten Kesse ^Mser äenjjra ^ _Fali_rohr7undsucked Kesse ^ Mser äenjjra ^ _Fal i _rohr7 und

um es d^'^^'SU zu halten; der erdie Y^PfA^^f _Antriebs. _bzw. _Arze "S^te Dampf wird ζ um leii a s α _def to keep it d ^ '^^'SU; der erdie Y ^ PfA ^^ f _drive . _or _A rze "S ^te steam is ζ to leii as α _def

^^J^u^^^"pffl 8 kommenden größte Tei des wn uaraρ _Generator _G antrei-Dampfes;wrdI jedoch de ^ ^elⁿf _ο™_{ϋδ der Turbine} benden Turbine^l e.nge pei t üer a _nsator ^^ J ^u ^^^ "pffl 8 coming largest part of the wn uaraρ _generator _G antrei-Dampfes; wrdI however de ^ ^e l ⁿ f _ο ™ _{ϋδ of the turbine} running turbine ^ l e.nge pei t over _ansator

11 austretende Damp^*¹™ J°°™J_eider _t _zurückge-11 emerging Damp ^ * ¹ ™ J °° ™ J _eider _t _bac kge-

12 kondensiert und zum Luttabscneioer12 condensed and to the Luttabscneioer

fuhrt. _k n jeder beliebigenleads. _k n any

Umwälzeinrichtungen dar, die durch die im Dampferzeucer erzeugte Energie betrieben werden und die Ädern Wärme aufdas zu verdampfende Wasser Auslaß ^des y°^r^
dem Wasser Injektor GCirculation devices, which are operated by the energy generated in the steam generator and the veins heat to the water to be evaporated, outlet of ^the y ° ^r ^
the water injector G

als eine einzigeas a single one

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

Patent claims:

1. Forced circulation steam generator with circulation the water to be evaporated to be supplied to the steam generator pipes through one of the Feed water operated water injector and a feed water pump for supplying the Feed water to the steam generator, thereby characterized that to increase the pressure xo of the feed water, an injector (4) operated by the generated steam is provided, which is in the Line between the feed water pump (2) and the water injector (6) is arranged.

2. Forced circulation steam generator according to claim ], characterized in that a preheater (5) between the outlet of the feed pump (2) and the steam generator pipes (9), the water injector (6) between the preheater (5) and the steam generator pipes (9), and the steam injector (4) between the feed pump (2) and the preheater (S) are arranged.

3. Forced circulation steam generator according to claim 1 or 2, characterized in that the Steam drum (8) for supplying water to the water injector (6) with this via a downpipe (7) and the outlet of the water injector (6) are connected to the evaporator tubes (9).

4. forced circulation steam generator according to claim 1 to 3, characterized in that the Steam drum (8) for supplying steam to the steam injector (4) with the latter via a line (15) and the outlet of the steam injector (4) are connected to the water injector (6).

5. Forced circulation steam generator according to claim 4, characterized in that the preheater A preheater (5) is arranged between the steam injector (4) and the water injector (6) is.

6. Forced circulation steam generator according to An-Proverbs 1 to 5, characterized in that A feed water preheater (3) is switched on between the steam injector (4) and the feed pump (2) is.

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